跨接接地方式在桥式起重机上的应用

王勇玲/WANG Yong-ling

（浙江省特种设备检验研究院，浙江 杭州 310012）

1 桥式起重机跨接接地方式现状

根据GB 6067-85《起重机械安全规程》第3.4.8.2.1条规定“起重机金属结构必须有可靠的电气联接。在轨道上工作的起重机，一般可通过车轮和轨道接地。必要时应另设专用接地滑线或采取其它有效措施。”以前制造安装的在轨道上工作的起重机均采用车轮和轨道接地方式接地。根据GB 6067.1-2010《起重机械安全规程》第一部分总则第8.8.1条规定：“交流供电起重机电源应采用三相（3φ+PE）供电方式。设计者应根据不同电网采用不同型式的接地故障保护，并由用户负责实施。”以及规范TSG Q7015-2016《起重机械定期检验规则》的C8.9.1电气设备接地第(1)款电气设备正常情况下不带电的外露可导电部分直接与供电电源保护接地线连接；第(2)款起重机械上所有电气设备外壳、金属导线管、金属支架及金属线槽均根据配电网情况进行可靠接地。因此在轨道上工作的起重机的接地装置不得再采用车轮和轨道接地，应与供电电源的接地装置可靠联接。

2 原因分析

电力驱动的起重机械是利用电能作为能量来源，通过控制系统控制动力回路，驱使执行电机驱动执行机构进行工作。接地保护是起重机械的重要电气保护措施，确保接地系统的正确、有效，对保护人身安全、保障电气设备正常运行意义重大。若维修、使用操作不当或电气设备绝缘降低，极易引起人员触电伤亡事故。

接地保护有3种基本形式：TN系统、TT系统和IT系统，起重机常用的接地系统为TN系统和TT系统，本文着重讨论TN系统和TT系统。

2.1 TN接地系统

电源端有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护中性导体连接到此接地点的系统称为TN系统。

2.2 TT接地系统

电源端有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点。

由于在标准GB 6067.1-2010《起重机械安全规程》第一部分总则实施之前，绝大部分在轨道上工作的起重机供电电源执行的是GB 6067-852，即采用车轮和轨道接地方式接地（即TT接地方式），供电电源采用三芯或四芯滑线（四芯滑线中，有一芯为工作零线）。由于起重机金属结构通过车轮轴、轴承与车轮连接，轴承中充满润滑油，润滑油电阻率较大，有时无法满足接地电阻值的要求，属于不可靠接地。当起重机上的电气设备绝缘破损、或者其它意外漏电，整台起重机金属结构带电，当车轮轨道接地系统接地电阻值过大时，人员在行走和攀爬起重机过程中，极易导致触电伤亡事故发生。

3 整改措施

根据TSG Q7015-2016《起重机械定期检验规则》的要求，老旧起重机利用车轮轨道接地的，必须要整改，确保起重机用电安全。具体的整改方法有增加接地线和跨接接地两种。

3.1 增加接地线

企业根据自身条件和厂房空间实际情况，若条件允许，起重机上的馈电装置可直接更换成四芯或者五芯滑线（电缆），将保护接地线直接与起重机的整体金属结构（等电位体）可靠连接。此时的保护接地线可直接接地，做成TT系统；也可与配电箱的保护接地线相连，做成TN系统。若采用TN系统，当起重机械距离供电电源变压器中性点接地装置或零线其它重复接地点≥50m时，零线在进入起重机械位置处，应重复接地，防止零线在不可预期的情况下损坏断裂，提高接地保护的可靠性。

3.2 跨接接地

由于增加滑线芯数（或更换电缆）需要增加较多的材料费和安装费用，在实际整改过程中会有许多困难。根据GB 6067.1-2010《起重机械安全规程》第一部分总则第8.8.2条中规定“起重机械本体的金属结构应与供电线路的保护导线可靠连接。起重机械的钢轨可连接到保护接地电路上。但是，它们不能取代从电源到起重机械的保护导线。”故企业可以把保护接地线通过跨接装置直接与起重机大车轨道连接，避开车轮轴、车轮轴承和车轮的传导。若采用该方法，应在大车轨道的连接处做好跨接措施，若轨道过长，轨道中间应重复接地，保证轨道接地线路的接地电阻值和接地系统可靠有效。若电源的接地保护线与轨道连接，则该接地方式为TN系统；若电源的接地保护线不与轨道连接，则该接地方式为TT系统，该方式接地系统还应在起重机械进线端装有漏电保护器，提高切除设备电源的灵敏度。

跨接装置由碳刷（或铜刷）、固定架、滑块支架、接线端子等组成，如图1、图2所示。

图1 跨接装置1

图2 跨接装置2

大部分起重机整体金属结构作为接地干线，故保护接地线一端直接连接金属结构，另一端连接碳刷（或铜刷），跨接装置通过自重（或弹簧压力），使碳刷（或铜刷）与起重机轨道紧密接触，可靠传递电流。采用此装置，因碳刷（或铜刷）与轨道摩擦，碳刷（或铜刷）磨损较大，因此该装置应方便更换碳刷（或铜刷）。

由于起重机大车轨道大多采用铸钢或方钢，其电阻率较铜、铝大4～5倍，若采用轨道作为接地导线，若接地电阻值过大，可采用在轨道侧面增加一条附加接地线，其在轨道接头位置均与轨道可靠连接，这样可以降低接地装置的线电阻。

4 结 语

为了保证起重机械用电安全，我们必须严格按照特种设备安全技术规范TSG Q7015-2016《起重机械定期检验规则》的要求做到位。起重机用户必须按照规范要求，参照本文的整改方法，整改落实到位，减少特种设备事故发生率，为创平安社会做贡献。